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高考物理模拟试题本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分110分,考试时间90分钟。第卷(选择题共48分)一、选择题(本大题共8小题, 每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)1总质量约为3.8吨“嫦娥三号”探测器在距月面3m处关闭反推发动机,让其以自由落体方式降落在月球表面。4条着陆腿触月信号显示,“嫦娥三号”完美着陆月球虹湾地区。月球表面附近重力加速度约为1.6m/s4,4条着陆腿可视作完全相同的四个轻弹簧,在软着陆后,每个轻弹簧获得的弹性势能大约是()A28 500JB4 560JC18 240JD9 120J答案B解析由机械能守恒定律,mgh4Ep,解得Epmgh/44560J,选项B正确。2如图所示,理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接,已知变压器的原副线圈的匝数比为101,电阻R10。图乙是R两端电压u随时间变化的图象,Um10V。则下列说法中正确的是()A通过R的电流iR随时间t变化的规律是iRcos100t(A)B电流表A的读数为AC电压表V的读数为10VD变压器的输入功率为10W答案D解析根据R两端电压u随时间变化的图象可知,电压表V的读数为10V,选项C错误;由欧姆定律知,通过R的电流iR随时间t变化的规律是iRcos 100t(A),选项A错误;变压器输出功率P10W,因此变压器的输入功率为10W,通过R的电流的有效值为1A,则电流表A的读数为0.1A,选项B错误、D正确。3.2012年6月27日,中国载人深潜器“蛟龙”号7 000m级海试最大下潜深度达7 062m,再创中国载人深潜记录。设潜水器在下潜或上升的过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用,已知海水浮力大小为F,设海水阻力与潜水器的速率成正比。当潜水器的总质量为m时恰好匀速下降,若使潜水器以同样速率匀速上浮,则需要抛弃物体的质量为(重力加速度为g)()AmB2(m)CmD2m答案B解析由于潜水器上浮与下降的速率相等,则所受阻力也相等,设运动过程中的阻力为Ff,在匀速下降过程中:FFfmg;在匀速上浮过程中:FmgFf。联立两式解得mm,则需要抛弃的质量为(mm)2(m),B正确。4在电梯内的地板上,竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上端固定一个质量为m的物体。当电梯匀速运动时,弹簧被压缩了x,某时刻后观察到弹簧又被继续压缩了。则电梯在此时刻后的运动情况可能是()A以大小为g的加速度加速上升B以大小为g的加速度减速上升C以大小为的加速度加速下降D以大小为的加速度减速下降答案D解析当电梯匀速运动时,弹簧被压缩了x,mgkx;某时刻后观察到弹簧又被继续压缩了,物体所受合力向上,电梯加速度向上,由牛顿第二定律,ma,解得a。电梯在此时刻后的运动情况可能是:以大小为的加速度加速上升,或以大小为的加速度减速下降,选项D正确。5如图所示,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,正方形金属框电阻为R,边长为L,自线框从左边界进入磁场时开始计时,在外力作用下由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域,t1时刻线框全部进入磁场。规定顺时针方向为感应电流i的正方向。外力大小为F,线框中电功率的瞬时值为P,通过导体横截面的电荷量为q,则这些量随时间变化的关系正确的是()答案C解析线框速度vat,0t1时间内,产生的感应电动势随时间均匀增大,感应电流I均匀增大,安培力随时间均匀增大,外力F随时间变化关系是一次函数,但不是成正比的,功率PEI随时间变化关系是二次函数,其图象是抛物线,所以C正确,B错误;导体横截面的电荷量qIt随时间变化关系是二次函数,其图象是抛物线,D错误。6如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,若从水星与金星在一条直线上开始计时,天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为1,金星转过的角度为2(1、2均为锐角),如图所示,则由此条件可求得的是()A水星和金星的质量之比B水星和金星到太阳的距离之比C水星和金星绕太阳运动的周期之比D水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比答案BCD解析根据题述,在相同时间内水星转过的角度为1,金星转过的角度为2可得水星和金星二者角速度之比。由Gm2r,可以得到水星和金星到太阳的距离之比,选项B正确。由开普勒定律可以得到水星和金星绕太阳运动的周期之比,选项C正确。Gma可以得到水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比,选项D正确。7.如图,abcd是一圆形区域,处于匀强电场中,并与电场方向平行。大量电子从圆形的中心O,以相同速率v向各个方向发射,电子从圆形边界上的不同点射出,其中到达a点的电子速度恰好为零,不计电子的重力,下列判断正确的是()A在圆形边界上c点电势最高B到达c点的电子电势能最小,速率是2vC到达b、d两点的电子电势能相等,速率均是vD到达b、d两点的电子电势能可能不相等答案AC解析根据题述到达a点的电子速度恰好为零,可知电场线方向沿ca方向,且满足eUOamv2,在圆形边界上c点电势最高,a点电势最低,选项A正确;到达c点的电子电势能最小,由动能定理可得到达c点的电子速率是v,选项B错误;bd连线为一等势线,到达b、d两点的电子电势能相等,速率均是v,选项C正确、D错误。8如图所示,斜面体放置于粗糙水平地面上,物块A通过跨过定滑轮的轻质细绳与物块B连接,系统处于静止状态,现对B施加一水平力F使B缓慢地运动,使绳子偏离竖直方向一个角度,在此过程中物块A和斜面体始终处于静止状态,则()A斜面体对物块A的摩擦力一直增大B地面对斜面体的支持力一直增大C地面对斜面体的摩擦力一直增大D地面对斜面体的支持力保持不变答案CD解析取物块B为研究对象,分析其受力情况,设细绳偏离竖直方向角度为,则有Fmgtan,T,在物块B缓慢拉高的过程中,增大,则水平力F随之变大,对A、B两物块与斜面体整体而言,由于斜面体与物块A仍然保持静止,则地面对斜面体的摩擦力一定变大,但是因为整体竖直方向并没有受到其他力作用,故斜面体所受地面的支持力保持不变,选项C、D正确,B错误;在这个过程中尽管绳子张力变大,但是由于物块A所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向,故物块A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定,选项A错误。第卷(非选择题共62分)二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第9题第12题为必考题,每个试题考生都必须作答。第13题第15题为选考题,考生根据要求作答。)(一)必考题(4题,共 47分)9(7分)在用DIS研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先用如图(a)所示的实验装置。重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端。实验时将重物的重力作为拉力F,改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据:a/ms22.012.984.025.01F/N1.002.003.004.00(1)在图(c)所示的坐标纸上作出小车加速度a随拉力F变化的图线;(2)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处;(3)如果实验时,在小车和重物之间接一不计质量的微型力传感器来测量拉力F,实验装置如图(b)所示,从理论上分析,该实验图线的斜率将_。(填“变大”、“变小”或“不变”)答案(1)如图所示(2)轨道倾角过大(或平衡摩擦力过度)(3)变大解析(1)小车加速度a随拉力F变化的图线如图所示。(2)观察图线可以发现,当外力F0时,加速度a0,说明在平衡摩擦力时轨道倾角过大,使得重力沿斜面向下的分力大于摩擦力。(3)本实验中,以重物重力mg作为外力F,其实是整体的合力即F(Mm)a,a,图象斜率为k;换用力传感器后,拉力F就是小车受到的真实拉力,此时有a,所以斜率为k,因此斜率将变大。10(8分)有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图甲所示。用多用电表欧姆挡测得MN间的电阻膜的电阻约为1k,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。A刻度尺(最小分度为毫米);B游标卡尺(游标尺为20分度);C电流表A1(量程05mA,内阻约10);D电流表A2(量程0100mA,内阻约0.6);E电压表V1(量程5V,内阻约5k);F电压表V2(量程15V,内阻约15k);G滑动变阻器R1(阻值范围010,额定电流1.5A);H滑动变阻器R2(阻值范围0100,额定电流1A);I电源E(电动势6V,内阻不计);J开关S及导线若干。(1)他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l10.00cm,用游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其示数如图乙所示,该陶瓷管的外径D_cm。(2)为了更准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表_,电压表_,滑动变阻器_。(填写器材前面的字母代号)(3)在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路原理图。(图中器材用题干中相应的物理量符号标注)(4)若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为,计算电阻膜厚度d的数学表达式为d_(用已知量的符号表示)。答案(1)1.340(2)C;E;G(3)如图所示(4)解析(1)该陶瓷管的外径D13mm80.05mm13.40mm1.340cm。(2)电源电动势为6V,电压表选择V1;流过电阻膜的最大电流约为5V/1k5mA,因为电流表A2的量程太大,指针偏转太小,测量误差太大,所以电流表应选择A1;两个滑动变阻器的最大阻值都远小于待测电阻膜的阻值,所以应采用分压式接法,而采用分压式接法时要选择最大阻值较小的滑动变阻器,所以滑动变阻器选择R1。(3)因为待测电阻膜的阻值很大,所以电流表采用内接法;滑动变阻器采用分压式接法。实验电路原理图如图所示。(4)根据RU/I,R,SDd可得,电阻膜厚度d。11(13分)如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的轨道MNP,其形状为半径R1.0m的圆环剪去了左上角120的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离是h2.4m。用质量为m0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点后释放,物块过B点后做匀变速运动,其位移与时间的关系为s6t2t2(m),物块飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道。(不计空气阻力,g取10m/s2)(1)求物块m过B点时的瞬时速度vB及与桌面间的动摩擦因数;(2)若轨道MNP光滑,求物块经过轨道最低点N时对轨道的压力FN;(3)若物块刚好能到达轨道最高点M,求物块从B点到M点的运动过程中克服摩擦力所做的功W。答案(1)6m/s0.4(2)16.8N方向竖直向下(3)4.4J解析(1)m过B点后遵从s6t2t2(m)所以知:vB6m/s,a4m/s2由牛顿第二定律:mgma,解得0.4(2)物块竖直方向的分运动为自由落体运动,P点速度在竖直方向的分量vy4m/sP点速度在水平方向的分量vxvytan304m/s解得离开D点的速度为vD4m/s由机械能守恒定律,有mvmvmg(hRRcos)得v74m2/s2根据牛顿第二定律,有FNmgm解得FN16.8N根据牛顿第三定律,FNFN16.8N,方向竖直向下。(3)物块刚好能到达M点,有mgm解得vMm/s物块到达P点的速度vP8m/s从P到M点应用动能定理,有mgR(1cos)WPNMmvmv解得WPNM2.4J从B到D点应用动能定理,有WBDmvmv解得WBD2J物块从B点到M点的运动过程中克服摩擦力所做的功为:24J2J4.4J12(19分)如图所示,在半径为R的圆形区域内有水平向里的匀强磁场,圆形区域右侧距离圆形区域右边缘为d处有一竖直感光板。圆形区域上侧有两块平行金属极板,金属极板上侧有一粒子源,粒子源中可以发射速度很小的质量为m的2价阳离子(带电量为2e),离子重力不计。(1)若离子从圆形区域顶点P以速率v0平行于纸面进入磁场,求在两块平行金属极板上所加的电压U;(2)若离子从圆形区域顶点P以速率v0对准圆心射入,若它刚好从圆形区域最右侧射出,垂直打在竖直感光板上,求圆形区域内磁场的磁感应强度B;(3)若圆形区域内的磁场的磁感应强度为B,离子以某一速度对准圆心射入,若它从圆形区域右侧射出,以与竖直感光板成60的角打在竖直感光板上,求它打到感光板上时的速度;(4)若在圆形区域右侧加上竖直向下的匀强电场,电场强度为E,粒子从圆弧顶点P以速率v0对准圆心射入,求离子打在M上的位置距离圆形区域圆心O的竖直高度h。答案(1)(2)(3)(4)解析(1)由动能定理可知,2eUmv,解得U。(2)设离子进入磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r,根据题述,离子在磁场中的运动轨迹为四分之一圆周,且rR,如图甲所示,由牛顿第二定律得:2ev0Bm解得:B。(3)根据题述可知离子以与竖直感光板成60的角打在竖直感光板上,离子轨迹如图乙所示。由图中几何关系可知,tan60解得离子轨迹半径rR由2evBm,解得:v。(4)离子从Q点射出后做类平抛运动,如图丙所示,且dv0t,hat2a联立解得:h。(二)选考题:共15分。请考生从给出的3道物理题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。13物理选修33(15分)(1)(6分)下列说法中正确的是()A温度越高,每个分子的热运动速率一定越大B从微观角度看,气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的C随着分子间距离的增大,分子间引力增大,分子间斥力减小D机械能不可能全部转化为内能,内能也无法全部用来做功以转化成机械能(2)(9分)汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油量上升已知某型号轮胎能在4090正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm,最低胎压不低于1.6atm。设轮胎容积不变,气体视为理想气体,请计算和回答:在t20时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适?为什么汽车在行驶过程中易爆胎,爆胎后胎内气体的内能怎样变化?说明理由。答案(1)B(2)2.01atm2.83atm见解析解析(1)热力学规律是统计规律,对单个分子没有意义,A错误;随着分子间距离的增大,分子间引力、斥力都减小,C错误;机械能可全部转化为内能,但是根据热力学第二定律可知,内能无法全部用来做功以转化成机械能,D错误;大量气体分子对容器壁的频繁碰撞是气体压强的微观产生原因,B正确。(2)由于轮胎容积不变,轮胎内气体做等容变化。设在T0293K充气后的最小胎压为pmin,最大胎压为pmax。依题意,当T1233K时胎压为p11.6atm。根据查理定律有即解得pmin2.01atm当T2363K时胎压为p23.5atm。根据查理定律有即,解得pmax2.83atm,所以胎压在20时的合适范围是2.01atm2.83atm。汽车在行驶过程中,由于轮胎与路面的摩擦,致使胎内气体温度升高,压强变大,易爆胎;爆胎后,胎内气体一方面由于温度降低而放热,另一方面气体膨胀对外做功,根据热力学定律知,其内能减少。14物理选修34(15分)(1)(6分)一列简谐横波沿x轴传播,t0时的波形如图所示,质点A与质点B相距1m,A点速度沿y轴正方向;t0.02s时,质点A第一次到达正向最大位移处,由此可知_。A此波沿x轴负方向传播B此波的传播速度为25m/sC从t0时起,经过0.04s,质点A沿波传播方
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